Creata una rete «intelligente» con neuroni installati sul chip. Un microcervello bionico formato da un chip con neuroni che comunicano fra loro scambiandosi segnali elettrici.
Sembrava fantascienza fino a epoche recenti, ma oggi sta diventando realtà grazie a «NaChip», un progetto di ricerca condotto dal Max Planck Institute di Monaco di Baviera assieme all' Università di Padova e finanziato dall' Unione Europea.
«Era già successo in passato ma mai come questa volta la comunicazione tra neuroni e microchip è stata efficace e, direi, fisiologica» spiega Stefano Vassanelli, biologo molecolare e biofisico, responsabile della ricerca per parte italiana.
Esperimenti simili sono condotti anche al Caltech in California ma con risultati molto inferiori. Coltivando, dunque, cellule cerebrali di ratto su un microchip di silicio (analogo a quelli che fanno funzionare computer e cellulari) gli scienziati tedeschi e italiani hanno costruito una rete neuronale simile a un cervello.
MESSAGGI - «Grazie al chip, per la prima volta - aggiunge Vassanelli - siamo riusciti sia a misurare ogni singolo segnale elettrico utilizzato dai neuroni per comunicare tra loro sia a stimolare anche la loro attività elettrica».
Il controllo bidirezionale di questi messaggi, cioè il dialogo tra chip e neuroni, però, non è l' unico risultato ottenuto dal progetto NaChip: l' altro, molto importante, riguarda la dimensione raggiunta dal «microcervello».
Fino a oggi su ogni millimetro quadrato di chip si integravano circa cento siti di registrazione. Ora i ricercatori europei sono arrivati a 16 mila siti, ovvero ben 16 mila canali attraverso cui la rete neuronale può comunicare con il chip.
Tale intensità permette di studiare il comportamento di centinaia di neuroni in attività proprio come se si trattasse di un cervello in miniatura.
FARMACI - Ciò consente di guardare già con interesse alle possibili applicazioni.
Tra le prime c' è sicuramente la sperimentazione di farmaci legati alle malattie del sistema nervoso, come per esempio l' Alzheimer: somministrando un farmaco a un paziente, oggi non è possibile osservare che cosa succeda all' interno del cervello, azione invece documentabile con il sistema «NaChip».
Potendo infatti misurare i singoli segnali si può verificare l' efficacia di una sostanza nel ristabilire un collegamento interrotto.
Ma l' idea di un chip che supporti e controlli l' attività elettrica di un gruppo di neuroni spinge anche a considerazioni che sanno un pò di fantascienza: non si potrebbero costruire chip in grado di ripristinare in qualche modo funzioni del sistema nervoso danneggiate? «Per realizzare un chip simile, quindi una sorta di neuroprotesi - precisa Vassanelli che non vuole sensazionalismi inutili - ci vorranno decenni: noi infatti abbiamo studiato solo i meccanismi della trasmissione di base, mentre la comunicazione dei neuroni è un mondo molto più complesso ancora da decifrare. Sempre proiettata nel futuro è la possibilità di utilizzare neuroni per aumentare le capacità di un chip, amplificando ad esempio la sua memoria ben oltre i livelli consentiti oggi. Nascerebbero così degli ibridi bioelettronici, dei neurocomputer».
CELLULE - La finestra che si apre sulle applicazioni è dunque ampia e affascinante ma distribuita nel tempo. «Il nostro prossimo obiettivo - precisa lo specialista dell' Università di Padova - è ottenere il controllo dei neuroni anche dal punto di vista genetico, utilizzando il chip per accendere o spegnere geni specifici all' interno degli stessi neuroni». Si tratta di una meta ambiziosa che aumenterebbe ancor di più le possibilità di comunicazione con le cellule cerebrali, ma nello stesso tempo consentirebbe anche di intervenire direttamente su quei geni responsabili di malattie.
Articolo di Michela Vuga, Corriere della Sera, 18 aprile 2006, Archivio storico.
Associazione Alzheimer OdV
